Прочность и деформативность усиленных железобетонных элементов с коррозионными повреждениями

• Автор: Новиков, Дмитрий Андреевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РЕКОНСТРУКЦИИ И УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
1.1. Современные подходы к реконструкции и усилению железобетонных конструкций.
1.2. Методы расчета реконструируемых железобетонных элементов.
1.3. Экспериментальные исследования реконструированных и усиленных железобетонных конструкций.
1.4. Выводы. Цель и задачи исследований.
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПО ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ УСИЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ.
2.1. Исходные положения и гипотезы. Расчетные модели деформирования бетона.
2.2. Оценка несущей способности железобетонного элемента при
коррозионном повреждении
2.3. Методика расчета усиленного железобетонного элемента при коррозионном повреждении бетона и арматуры.
2.4. Выводы.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСИЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований.
3.2. Конструкция образцов и объем экспериментальных исследований

3.3. Методика экспериментальных исследований.

3.4. Результаты экспериментальных исследований усиленных
железобетонных элементов.
3.5. Выводы.
4. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ РАСЧЕТА И ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСИЛЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
4.1. Алгоритмизации расчета прочности и деформаций усиленных железобетонных элементов.
4.2. Анализ опытных и теоретических значений прочности и деформаций усиленных элементов. 1 1
4.3. Практический метод расчета усиления железобетонных конструкций с коррозионными повреждениями.
4.4 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время увеличивается объем реконструкции действующих зданий и сооружений, усиления и восстановления несущих конструкций. По данным Федеральной службы государственной статистики на начало 2011 года износ основных фондов Российской Федерации составляет 47%, что определяет опережающий рост реконструкции предприятий по сравнению с новым строительством. Между тем, в нормативных документах отсутствуют четко сформулированные указания по проектированию усиления несущих железобетонных конструкций, приводятся лишь общие указания по учету фактического состояния эксплуатируемой конструкции. Расчет усиленных конструкций выполняется приведением составного сечения к условному сплошному сечению с использованием простейших нелинейных законов деформирования материалов. В тоже время «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» требует обеспечения надежных проектных решений для всех стадий жизненного цикла, в том числе и при реконструкции зданий. Из множества способов усиления для таких конструкций наиболее эффективным является увеличение сечения обетонированием или устройством обойм из железобетона, фибробетона, полимербетона и других. Этот вариант усиления не толь существенно позволяет увеличить несущую способность, но и позволяет надежно защитить конструкцию от агрессивных воздействий. При усилении железобетонных конструкций образуются составные железобетонные конструкции, сечения которых состоят из нескольких бетонов с различной прочностью, в эксплуатируемой конструкции имеются повреждения, при усилении не всегда удается обеспечить абсолютную жесткость контактного шва между конструкцией и бетоном усиления. Усиление конструкций многоэтажных каркасных зданий выполняется при действии значительных нагрузок, то есть необходимо учитывать предысторию нагружения конструкций. В связи с этим существует потребность в проведении
составил для рамы РД1 - 85,5% от значения предельной несущей способности усиленных рам при кратко временном загружении (Р=270 кН), для рамы РД2 - 83,8% (Р=264 кН), для рамы РДЗ - 81,9% (Р=258 кН), для рамы РД4 - 80% от значения предельной несущей способности усиленных рам при кратковременном загружении (Р=252 кН); после нагружения усиленная рама выдерживалась при неизменном во времени уровне загружения до момента разрушения, происходившего вследствие процессов ползучести бетона. В процессе эксперимента было установлено, что рама РД1 разрушилась вследствие ползучести бетона в интервале времени от 25 до 27 часов от момента загружения длительно действующей нагрузкой усиленной рамы (теоретическое критическое время исчерпания несущей способности составляет 30 часов 14 минут). Рама РД2 разрушилась вследствие процессов ползучести бетона в интервале времени от 64 до 68 часов от момента загружения длительно действующей нагрузки усиленной рамы (теоретическое критическое время составляет 79 часов 12 минут). В процессе эксперимент было установлено, что рама РДЗ разрушилась вследствие процессов ползучести бетона в интервале времени от 14,5 до 15 суток от момента загружения длительно действующей нагрузки усиленной рамы (теоретическое критическое время исчерпания несущей способности составляет 8,1 суток). В процессе эксперимента было установлено, что рама РД4 разрушилась вследствие процессов ползучести бетона в интервале времени от 18 до 20 суток от момента загружения длительно действующей нагрузки усиленной рамы (теоретическое критическое время исчерпания несущей способности составляет 16 суток).
Работа [52] посвящена изучению однопролетных балок, усиленных под нагрузкой добетонированием сверху с постановкой дополнительной арматуры. Сборные предварительно напряженные балки нагружались нагрузкой 0,7...0,8 от несущей способности. Усиление балок добетонированием под нагрузкой выявило значительное влияние на конструкцию увлажнение бетона. Набухание бетона сжатой зоны приводило